非考試備考資料
2021.1.15
第十四章 半導體器件
PN結,正向:P接正N接負,具有單向導電性,是各種半導體器件的共同基礎。
二極管:PN結+電極引線+管殼,分為點接觸型,面接觸型,平面型。
點接觸型:一般為鍺管,結電容小,高頻性能好,可用作數字電路中的開關元件。
面接觸型:一般為矽管,結電容大,工作頻率較低,一般用作整流。
平面型:可用作大功率整流管和數字電路中的開關管。
伏安特性:
死區電壓(大小與材料及環境溫度有關),矽管約為0.5V,鍺管約為0.1V。
反向電流:與溫度有關,超過一定限度,擊穿二極管。
主要參數:
最大整流電流:長時間使用時的最大正向平均電流。
反向工作峰值電壓:一般是反向擊穿電壓的一半或三分之二。
反向峰值電流:加上反向工作峰值電壓時的反向電流值。
二極管應用:整流(交流變直流),檢波(把疊加在高頻載波上的低頻信号檢出來),限幅(将信号的幅值限制在所需要的範圍之内,導通或不導通),元件保護(形成回路,續流)以及在數字電路中作為開關元件等。
拓展知識:
1.二極管在數字電路中的主要起電子開關的作用。當電源電動勢大于Vd(on)時就導通,否則就截止,再者就是電源反向時也不導通。
2.結電容:PN結具有電容效應。
3.在數字電路中,三極管作為開關元件,工作在飽和和截止區。
4.分布電容:存在于由兩個存在電壓差而又互相絕緣的導體間。是以在任何電路中,任何兩個存在壓差的絕緣導體之間都會形成分布電容,隻是分布電容大小問題。在高頻率時,它對電路的影響不可以忽略,是以一般在高頻電路和精密儀器中尤其要注意采取措施,進而降低分布電容影響。比如數字信号在布線時就要考慮線間的分布電容帶來的影響。
5.系統的高頻特性越好,也就是說該系統的輸入信号為高頻信号時,其輸出信号也很理想。
6.檢波(也稱解調)二極管的作用是利用其單向導電性将高頻或中頻無線電信号中的低頻信号或音頻信号取出來,廣泛應用于半導體收音機、收錄機、電視機及通信等裝置的小信号電路中,其工作頻率較高,處理信号幅度較弱。